国产裂化催化剂酸性质研究

用溶剂法测定了各种裂化催化剂的酸强度分布,并与其微反活性相对照,发现活性与强酸量有关,随强酸量的增加而增大;用红外光谱法测定了Bronsted酸峰与Lewis酸峰的吸光度(A)的比值,发现活性高的催化剂,其A_B /A_L值也高,说明在催化裂化反应中,Bronsted酸起主导作用。     

加氢催化剂酸性质研究

将溶剂法用于测定深色的加氢裂化和加氢处理催化剂的表面酸量及酸强度分布,并且用氨吸附-差热分析法进行了对照实验,发现两者有类似的酸强度分布曲线。用溶剂法考察了活性金属氧化物对催化剂酸性的影响,发现某些活性金属氧化物如NiO和WO_3自身没有强酸部位,却具有使无定形硅铝或含分子筛的酸性载体强酸量增加的能力。对照进行的吡啶吸附-红外光谱实验结果表明,活性金属氧化物使催化剂表面的Brosted酸量发生了与溶剂法所测得的强酸量有一定的相关关系的变化;用溶剂法测定了酸性组份(超稳Y型分子筛)含量不同的载体以及用这些载体制成的Ni-W催化剂的强酸量,发现溶剂法对试样酸性的变化反应灵敏。当载体含有45％(质量)超稳Y型分子筛时,加入Ni-W活性组份能使其强酸部位的增量达到最大。     

Pd/NiSMM上正己烷异构化的反应机理

通过对正已烷在Pd/NiSMM催化剂上的异构化反应产物分布的分析,以及与负载钯的氢型丝光沸石催化剂(Pd/HM)反应行为的比较,认为在Pd/NiSMM上烷烃异构化反应遵循既有双功能催化机理又有酸催化机理的综合催化反应机理。正构烷烃先按双功能催化机理生成单侧链异构烷烃,再在酸性中心作用下生成多侧链异构烷烃。双功能催化反应中所需要的Bronsted酸中心主要是在还原过程中产生的。镍的还原在提供了主要的金属催化功能的同时产生了大量的质子酸。钯的作用主要是促进镍的还原。我们发现Pd/NiSMM催化剂上的金属催化功能有余而酸性催化功能不足,因而设法增强其酸催化功能是改进该催化剂的方向。     

HY沸石表面酸性的红外和紫外光谱研究

HY型沸石经过400℃真空煅烧,150℃吸附吡啶,分别在150℃、200℃、250℃、300℃、350℃真空脱附,先由红外光谱测得吸附在Lewis酸(简称L酸)和Bronsted酸(简称B酸)中心的吡啶吸收峰消光度(频率分别为1453cm~(-1)和1543cm~(-1)),然后,由紫外光谱测定其吡啶含量。求得两个红外吸收峰的消光系数为:ε~L=0.095±0.005cm~2/μmol,εB=0.065±0.004cm~2/μmol,计算了两种酸的酸量。测定了HY沸石和超稳Y沸石表面酸的酸强度分布。HY沸石的总酸量比超稳Y高,超稳Y酸强度比HY强。稳定化过程使总酸量减小,酸强度增加。在HY沸石中,L酸酸量随煅烧温度升高而升高,B酸酸量在300℃左右煅烧时达到最大,总酸量在300—350℃煅烧时出现最大。这与HY沸石催化苯的烷基化反应转化率比较,催化活性和总酸量存在密切联系。     

改性USY型催化裂化催化剂提高氢转移性能的研究

通过考察稀土元素铈、镧和磷对USY型催化裂化催化剂改性所引起的基质和分子筛表面酸性的变化,研究了引入铈、镧和磷对催化裂化活性和氢转移性能的影响。结果表明稀土元素的引入可以增加基质和分子筛表面酸量,提高催化活性和氢转移性能,但焦炭产率也随之增加;磷的引入可改善基质和分子筛表面酸性,减少强酸量,增加弱酸量,抑制焦炭的产生。     

分子筛催化苯和低浓度Cl_2混合气制氯化苯的性能

以HCl为Cl源经催化氧化,制备不同组成的HCl和Cl_2等的混合气体。考察在分子筛催化下混合气体中Cl_2浓度对苯氯化反应速率和Cl_2利用率的影响。比较不同氢型分子筛HY、HZSM-5、Hβ和稀土改性Y型分子筛(REY)的孔道结构、酸性对苯氯化反应的催化性能。通过BET、NH3程序升温脱附(NH3-TPD)、吡啶吸附傅里叶红外光谱(Py-FT-IR)等技术对催化剂进行表征。结果表明:混合气体中Cl_2浓度对苯氯化反应影响很小,分子筛的孔道结构及其酸种类是影响苯转化率的关键因素;Hβ分子筛由于其具有三维特殊孔道、合适的酸强度和较多的Lewis酸(L酸)酸量,其催化活性明显优于HY、HZSM-5分子筛;REY分子筛含L酸最多,催化活性最高。当Cl_2质量分数为15%,反应3 h时,在REY分子筛催化下,氯化苯的平均生成速率为8.4 g/(g·h)。     

镍取代云母蒙脱石的合成及其催化活性

研究了晶化时间、晶化温度等条件对合成镍取代云母-蒙脱石(NiSMM)的影响。考察了不同镍含量的NiSMM的组成、晶胞平均化学式及其对正辛烷异构化的催化活性。结果表明,在250℃晶化20小时能得到结晶良好的NiSMM。随着镍含量的增加,NiSMM逐渐由二八面体式变化为三八面体式。以含NiO 30%(wt)(即每个晶胞中含4～5个镍离子)的NiSMM为载体的催化剂对正辛烷异构化具有较好的催化性能。     

磷改性对超稳Y分子筛结构和表面性质的影响

采用固体核磁共振、X射线衍射、红外吸收光谱和吡啶吸附红外光谱等分析方法,研究了磷改性对超稳Y分子筛的结构和表面性质的影响。结果表明:当磷含量较低时,磷改性主要在分子筛表面形成含端氧和端羟基的单聚态磷,使分子筛表面的强酸减少而弱酸增加;磷含量较高时,形成的主要产物是多聚态磷,分子筛表面的强酸和弱酸都会减少。分子筛经水热老化处理而形成的五配位超骨架铝,不易与单聚态磷反应,而易与多聚态磷发生作用,转化成四配位非骨架铝。     

Y型分子筛催化剂的表面酸性及其催化性能

利用吡啶吸附红外光谱（Py-IR）和X射线衍射法表征了磷钨酸（PW）、氢氧化铌改性分子筛的表面酸性和结构,用催化法脱除芳烃中微量烯烃的烷基化反应研究其酸催化性质。结果表明：催化剂的结构、表面酸含量和磷钨酸、氢氧化铌在催化剂中所占的比例,都显著地影响烷基化反应;Dawson结构的磷钨酸比Kiggen结构的磷钨酸具有较好的催化烷基化反应活性;随着磷钨酸含量的增加,催化剂B酸量先增加后减少,L酸量减少;随着氢氧化铌含量的增加,总B酸量和L酸量都减少,催化剂的活性随总B酸量与总L酸量比值的增加而提高;用磷酸或草酸处理氢氧化铌,总B酸量与总L酸量的比值增大,可进一步提高分子筛的活性和寿命。研究结果还表明：强B酸不利于脱烯烃反应。     

硼改性对纳米HZSM —5分子筛催化甲醇制丙烯的影响

采用浸渍法制备了一系列不同硼含量的改性纳米HZSM-5分子筛催化剂。利用X射线衍射、氮气吸附/脱附和氨-程序升温脱附技术对硼改性前后纳米HZSM - 5分子筛催化剂的结构和酸性进行了表征，并在常压、500℃和曱醇空速为1 . 0/h的反应条件下，在连续流动固定床微型反应器上考察了其催化曱醇制丙烯反应的性能。结果表明，随硼含量的增加，改性纳米HZSM- 5分子筛的比表面积和孔容均减小，酸强度降低，强酸量减少，弱酸量先减少后增加，从而使丙烯选择性不断提高和催化剂的稳定性先提高后降低。     

CO2在页岩中的吸附解吸性能评价

利用自主设计的页岩中气体吸附解吸实验装置,在不同温度和压力条件下研究CO2在不同页岩中的吸附解吸性能。结果表明:CO2在页岩上的等温吸附曲线属于典型的Ⅰ型等温曲线,可采用Langmuir模型对吸附及解吸数据进行拟合;相同温度下,CO2在页岩中的吸附量随着压力的升高而增大;相同压力下,CO2在页岩中的吸附量随着温度的升高而减小;相同温度压力条件下,CO2解吸过程中存在解吸滞后现象,且解吸附曲线表征的最大吸附能力低于吸附曲线表征的最大吸附能力;CO2在页岩上最大吸附量随有机碳含量增加而增大,随石英含量增加而减小。     

页岩气吸附与解吸附机理研究进展

页岩气渗流机理研究中,纳米孔隙中的渗流和多尺度储渗空间中气体传质的研究条件还都不成熟,唯吸附与解吸附的研究仅通过宏观实验就可进行。目前国内页岩气的研究热点也主要在与工艺密切相关的领域,对页岩气渗流的起点或基础——吸附和解吸附关注相对较少。对页岩气对吸附与解吸附机理国内外研究现状就行分析,并提出一系列值得深入研究的问题或方向。页岩气的主体赋存状态存有争议,对固溶态的甲烷的研究还很少;页岩气含气量测试中解吸法和等温吸附实验及其数学解释模型可靠程度有待提高;甲烷在超临界状态下的吸附规律研究较少,相关吸附模型对此鲜有涉及;单一矿物和有机质的吸附特性关注较少,多组分气体中各气体间竞吸机理还未有详细研究。     

页岩气等温吸附/解吸特征

对页岩的吸附与解吸特征进行实验研究,通过吸附模型和解吸模型分别对等温吸附实验和等温解吸实验数据进行拟合和作对比.研究结果表明:Langmuir模型描述页岩气等温吸附过程比较合适;页岩的吸附曲线与解吸曲线不重合,解吸过程存在着滞后.页岩气的等温解吸过程宜用解吸式模型进行模拟.     

碳化氨水解吸二氧化碳的研究

本文研究了碳化氨水的二氧化碳解吸过程。在温水(57—79℃)加热条件下,高碳化度氨水可选择性释出二氧化碳。实验湿壁塔的泡核解吸研究证明,平均过饱和度高于1.2即可获得明显的泡核解吸速率。且解吸速率随过饱和度和过饱和温距而增大,但解吸的选择性则随解吸速率增大而下降。本文并以低于沸点的膜状解吸实验,论证了二氧化碳的解吸机理,即解吸速率受NH_4HCO_3分解成NH_2COONH_4的反应强烈影响。并以此合理地解释了二氧化碳解吸在选择性和速率上呈现的特性。     

含瓦斯煤带压解吸规律的实验研究

为获得含瓦斯煤带压解吸规律,提高瓦斯抽采效率,对含瓦斯煤的带压与常压条件下的解吸过程进行实验研究。研究表明：瓦斯抽采过程中含瓦斯煤中的瓦斯属于带压解吸,带压瓦斯的解吸量和解吸速度均小于常压下的瓦斯解吸量和解吸速度,带压解吸条件下的解吸终止时间明显滞后于常压下的解吸终止时间。评价含瓦斯煤中瓦斯的可采性和确定瓦斯抽采终止时间时应以带压解吸指标作为衡量指标。该研究对瓦斯资源抽采具有一定的指导意义。     

CH_3OD在Si(111)表面上的TDS研究

本文运用热脱吸附谱方法(TDS)研究了室温下CH_3OD在Si(Ⅲ)表面上的吸附,对所取得的H_2, HD及D_2的热脱吸附谱进行了分析和比较,并计算出它们的脱吸附能和预指数因子.     

不同质量分数渗透剂溶液侵入对瓦斯解吸影响的实验

针对含瓦斯煤体中瓦斯解吸问题,利用自主设计的外液侵入条件下瓦斯解吸测定装置,首次证实了外液对瓦斯解吸促进作用的存在,分析了竞位脱附和毛细静力驱动两方面原因,指出渗透剂溶液对瓦斯解吸的促进效果随着其质量分数的增加而越发明显,以及对瓦斯解吸促进作用只发生在一段时间内的规律,并结合工作面瓦斯抽采提出了提高瓦斯解吸效率的具体措施与实施途径.该研究对解决工作面瓦斯抽采与回采之间在时间上相互制约问题具有一定的参考应用价值.     

GH-O型椰子壳活性炭低温吸放气特性研究

本文通过低温(18～22K),低压(10~(-5)～10~(-2)Pa)下,H_2在 GH-O型椰子壳活性炭上吸附等温线、吸附动办学特性和常温放气特性的实验研究,着重讨论了在实验条件下,GH-O 活性炭对 H_2的吸附容量、吸附热、吸附平衡时间和扩散系数 D 与活性炭的表面温度、表面覆盖度、空间压强等的变化关系.结果发现,H_2在 GH-O 活性炭上的吸附等温线符合弗洛德利胥方程;对 H_2的最大吸附量为170cm~3(STP)/g;吸附热由吸附量的10cm~3(STP)/g 的344J/mol(1440cal/mol)降到170cm~3(STP)/g 的238.8J/mol(1000cal/mol);吸附平衡时间 t_∞为2～5h;在(18～22K)时,扩散系数 D 约为10~(-7)cm~2/s 数量级.     

煤的瓦斯渗透性影响因素的探讨

对南桐煤田煤样的渗透率进行了实验室研究，探讨了瓦斯的解吸特性、温度、煤中水分对瓦斯渗透的影响，结果表明，在瓦斯无解吸的情况下，瓦斯压力降低，煤的渗透率也降低，然而在解析瓦斯压力作用下，煤对瓦斯的渗透率会增加，煤样瓦斯的渗透率的对数与温度成线性关系。含水煤样的渗透率明显低于干煤样的渗透率，随着含水量的增加，煤样瓦斯的渗透率减小。     

大孔树脂精制血竭总黄酮

采用D 101大孔树脂纯化血竭总黄酮,筛选适宜的吸附和解吸条件,并对解吸动力学曲线进行了数学拟合.研究结果表明:在pH 11.20、流速为1.0mL/m in、上柱原液总黄酮浓度3.64×1-0 3g/mL条件下,D 101树脂对血竭总黄酮的动态吸附容量为13.4 m g/g;用70%乙醇为洗脱剂,在pH 6.00、流速0.5 mL/m in条件下,用量为4倍柱床体积时,可洗脱下树脂吸附的血竭总黄酮,解吸率达97.1%;血竭总黄酮在D 101树脂上的解吸动力学可以用一级扩散方程较好拟合.